Auswirkungen der Nachgiebigkeit virtueller Vorrichtungen auf die menschlich-maschinelle kollaborative Manipulation

In diesem Papier präsentieren wir Experimente zur Bestimmung der Auswirkungen unterschiedlicher Nachgiebigkeitsstufen virtueller Vorrichtungen in einem menschlich-maschinellen kooperativen Manipulationssystem. Die Probanden verwendeten den JHU Steady Hand Robot mit visuell basierten virtuellen Vorrichtungen, um drei gängige Aufgaben durchzuführen: Kurvenverfolgung, Zielverfolgung außerhalb des Pfades und Objektemmeidung. Die virtuellen Vorrichtungen boten dem Bediener unterschiedliche Führungsstufen, die von keiner Führung bis zu vollständiger Führung reichten. Die Benutzerleistung wurde anhand des Fehlers und der Zeit für die Aufgabenausführung bewertet. Wir entwickelten einen Algorithmus zur Bestimmung des angemessenen Nachgiebigkeitsniveaus basierend auf der Art der Aufgabe. Berücksichtigte Aufgabenparameter waren Zeit vs. Genauigkeit und Benutzerbeschränkung vs. Freiheit.